CN108621816A - 车辆、非接触供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于,作为利用送电部所送出的电磁波而能够对车辆所具有的二次电池进行充电和升温的车辆充电系统,实现了不使车辆位移而能够择一地执行充电和升温的系统。本发明所涉及的车辆具有:二次电池;受电部,其接收电磁波而进行发电;充电部,其基于利用受电部获得的电力而对二次电池进行充电;发热体,其接收电磁波而发热;以及电池升温部,其将发热体作为热源而使二次电池升温,在将使得受电部的发电效率提高的电磁波的频带设为发电频带、且将使得发热体的发热效率提高的电磁波的频带设为发热频带时,发热频带的一部分相对于发电频带不重叠,发电频带的一部分相对于发热频带不重叠。
Description
技术领域
本发明设计搭载有二次电池的车辆、以及对车辆进行非接触供电的非接触供电装置,特别是设计用于利用电磁波而进行二次电池的温度调整的技术领域。
背景技术
专利文献:日本特开2010-268664号公报
例如,在混合动力车、电动汽车等构成为能够利用电动发动机(下面,记作“电动机”)的动力而进行车轮的驱动的电动车中,搭载有用于进行向电动机的供电的电池(二次电池)。
在电动车中还存在如下电动车,即,例如插电混合动力车那样能够通过有线的方式将来自商用交流电源等车辆外部的电源的电力向车辆侧供给而对电池进行充电。
在基于外部电源而对车载电池进行充电时,如果电池的温度为低温,则电池内部电阻有可能升高而导致充电效率下降,使电池升温的方式较为有效。
作为基于外部电源的对车载电池的充电方法,考虑进行非接触供电以代替通过有线的方式进行电力供给的方法。而且,在为了充电而对车辆进行非接触供电的情况下,还考虑了利用由送电部送出的电磁波而使车载电池升温(例如参照上述专利文献1)。
上述专利文献1中公开了如下系统,即,在针对车辆的非接触供电系统中,能够利用供电时的电磁场而使仪器升温,在该非接触供电系统中,在车辆外部的供电设备所包含的送电单元与搭载于车辆的受电单元之间经由电磁场而传送电力。而且,公开了如下内容,即,对于需要在车辆侧升温的仪器,为了利用电磁场进行升温,将其设置为与受电单元接近。并且,还公开了如下内容,即,为了进行有效的升温,相对于对象仪器的外表面而设置对电磁波进行吸收的电磁波吸收件。
这里,在非低温时(常温时)不需要电池的升温,仅需要进行充电。
然而,根据上述专利文献1所记载的发明,在不使对象仪器升温而仅进行充电的情况下,以使得对象仪器位于送电单元所产生的电磁场的外侧的方式使车辆停车。即,在进行充电和升温这二者的情况下以及仅进行充电的情况下,需要使车辆的停车位置不同。
发明内容
因此,本发明的目的在于克服上述问题,作为能够利用由送电部送出的电磁波而对车辆所具有二次电池进行充电和升温的车辆充电系统,实现了能够不使车辆位移而择一地执行充电和升温的系统。
本发明所涉及的车辆具有:二次电池;受电部,其接收电磁波而进行发电;充电部,其基于利用所述受电部获得的电力而对所述二次电池进行充电;发热体,其接收电磁波而发热;以及电池升温部,其将所述发热体作为热源而使所述二次电池升温,在将使得所述受电部的发电效率提高的所述电磁波的频带设为发电频带、且将使得所述发热体的发热效率提高的所述电磁波的频带设为发热频带时,所述发热频带的一部分相对于所述发电频带不重叠,所述发电频带的一部分相对于所述发热频带不重叠。
由此,将电磁波的频率调整为不与发热频带中的发电频带重叠的频率,从而能够实现抑制受电部的发电量、且提高发热体的发热量的状态,并且通过将电磁波的频率调整为不与发电频带中的发热频带重叠的频率,能够实现提高受电部的发电量、且抑制发热体的发热量的状态。
在上述本发明所涉及的车辆中,可以形成为如下结构,即,所述发热体的所述发热频带的另一部分与所述发电频带重叠。
由此,通过将电磁波的频率调整为发热频带和发电频带的重叠频带中的频率,能够实现使得发热量和发电量这二者提高的状态。
在上述本发明所涉及的车辆中,可以形成为如下结构,即,使得所述发热体形成为片状。
通过使发热体形成为片状,能够抑制用于升温的追加结构部件的厚度。
在上述本发明所涉及的车辆中,可以形成为如下结构,即,在由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的薄膜上对铝膜进行成膜而形成所述发热体。
上述发热体的发热效率优异,适合作为电池升温部的热源。
在上述本发明所涉及的车辆中,可以形成为如下结构,即,所述电池升温部具有所述发热频带不同的多个所述发热体作为所述热源。
由此,能够实现针对电磁波的频率的电池升温特性的设定自由度的提高。
另外,本发明所涉及的非接触供电装置是针对车辆而进行非接触供电的非接触供电装置,具有:送电部,其将电磁波送出;以及控制部,其基于温度信息而使所述送电部所送出的电磁波的频率变化。
由此,车辆具有:受电部,其接收电磁波而进行发电;充电部,其基于利用受电部获得的电力而对二次电池进行充电;发热体,其接收电磁波而发热;以及电池升温部,其将发热体作为热源而使二次电池升温,其中,与发热体的发热频带的一部分相对于受电部的发电频带不重叠、且发电频带的一部分相对于发热频带不重叠的情况对应地,能够基于温度信息而择一地进行充电和升温。
在上述本发明所涉及的非接触供电装置中,可以形成为如下结构,即,在所述车辆设置有二次电池,基于所述电磁波而对该二次电池进行充电,所述控制部基于所述温度信息以及从所述车辆获取的所述二次电池的充电率信息而设定所述频率。
由此,能够基于充电率、温度而择一地切换为充电和升温。
在上述本发明所涉及的非接触供电装置中,可以形成为如下结构,在所述车辆设置有电池升温部,该电池升温部将接收所述电磁波而发热的发热体作为热源而使所述二次电池升温,所述控制部在所述二次电池的充电完毕后基于所述温度信息而利用所述送电部将使得所述发热体发热的频率的所述电磁波送出。
由此,在充电完毕后的车辆放置时间较长且二次电池为低温时,能够使二次电池升温。
发明的效果
根据本发明,作为能够利用送电部所送出的电磁波而对车辆所具有的二次电池进行充电和升温的车辆充电系统,能够实现如下系统,即,不使车辆位移而能够择一地执行充电和升温。
附图说明
图1是用于对作为实施方式的车辆充电系统的结构进行说明的框图。
图2是示意性地表示作为实施方式的车辆充电系统的外观例的图。
图3是用于对实施方式中的电池组(电池升温部)的结构进行说明的图。
图4是用于对实施方式中的发电频带和发热频带的关系进行说明的图。
图5是用于说明对择一地进行充电和升温中的任一者的状态、和进行充电和升温这二者的状态进行切换的频率调整的图。
图6是表示作为实施方式的充电以及升温所涉及的控制处理的流程图。
图7是实施方式中的低温时应对处理的流程图。
图8是实施方式中的常温时应对处理的流程图。
图9是作为变形例的低温时应对处理的流程图。
图10是作为变形例的常温时应对处理的流程图。
图11是表示发热体的发热频带狭窄的例子的图。
图12是用于对使用发热频带不同的多个发热体的电磁波的频率调整例进行说明的图。
图13是用于对发热频带不同的多个发热体的配置例进行说明的图。
图14是针对使用发热频带不同的多个发热体而使升温效率阶段性地变化的变形例的说明图。
标号的说明
1车辆、2非接触供电装置、5电池组、10、10-1、10-1’、10-2、10-2’发热体、X角部、11电池组、12受电部、13充电部、21送电部、26控制部、F10、F12频率特性、Bh、Bh-1、Bh-1’、Bh-2、Bh-2’发热频带、Be发电频带
具体实施方式
图1是用于对作为本发明所涉及的实施方式的车辆充电系统的结构进行说明的框图,图2是示意性地表示该车辆充电系统的外观例的图。
实施方式的车辆充电系统,具有例如混合动力车、电动汽车等作为构成为能够利用电动发动机(下面,记作“电动机”)的动力而对车轮进行驱动的电动车的车辆1,并且具有非接触供电装置2,该非接触供电装置2具有送电部21并对车辆1进行非接触供电。
车辆1具有:电池组11,其用作电动机的电源;受电部12,其接收从送电部21送出的电磁波而进行发电;充电部13,其基于利用受电部12而获得的电力来对作为电池组11的二次电池进行充电;接线盒(J/B)14,其具有中继电路并进行电池组11与其他电路的连接/断开的切换;电池温度传感器15,其配置于电池组11的附近、且对电池组11的温度进行检测;通信部16,其用于与车辆1外部的装置之间进行数据通信;以及控制部17,其对充电部13、接线盒14、通信部16的动作进行控制(参照图1)。
受电部12、充电部13、接线盒14以及电池温度传感器15收容于对电池组11进行收容的电池组5内。此外,还能够将控制部17收容于电池组5内。
电池组11具有多个例如作为锂离子电池、镍氢电池等的二次电池的电池单元11a,多个电池单元11a串联或并联连接。电池组11的输出电压例如设为几百V(伏特)等较高的电压。
通信部16在本例中进行符合规定的通信标准的无线通信。
控制部17构成为具有例如具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory)、RAM(Random Access Memory)的微机等信号处理装置,进行用于对电池组11的管理的各种处理。
控制部17与电池温度传感器15连接而能够获取电池组11的电池温度。另外,控制部17经由通信部16而与车辆1外部的装置,特别是在该情况下与非接触供电装置2(后述的控制部26)之间进行数据通信。
省略了图示,但控制部17与形成于车辆1的例如CAN(Controller Area Network)等车内LAN(Local Area Network)连接,而能够与连接于车内LAN的ECU(ElectronicControl Unit)之间进行各种信号的发送接收、信息共享。
作为用于对电池组11的管理的处理,控制部17进行电池组11的SOC(State OfCharge:充电率)的获取处理、对基于充电部13的电池组11的充电动作进行控制的处理、以及接线盒14的中继电路的接通/断开控制处理等。
除了送电部21之外,非接触供电装置2还具有:电源电路22,其对送电部21供给电源电压;通信部23,其用于在非接触供电装置2外部的装置之间进行数据通信;操作部24,其设置有用于供使用者进行各种操作输入的操作件、且将与操作输入相应的信息(操作输入信息)输出;外部气温传感器25,其对外部气温进行检测;以及控制部26,其对送电部21的动作进行控制。
送电部21基于来自控制部26的指示而进行电磁波的送出。实施方式中的送电部21构成为能够对送出的电磁波的频率进行变更。
这里,在本例中,通过共鸣方式而进行从送电部21向受电部12的非接触供电。在该情况下,在送电部21、受电部12分别设置有具有大致相同的固有振动频率的线圈(共振线圈),因上述两个线圈在磁场(也可以是电场)中共鸣而从一个线圈向另一个线圈经由磁场而传送电力。
送电部21送出的电磁波的频带例如设为2.4gHz(吉赫)的频带。
通信部23进行符合规定的通信标准的无线通信。
控制部26构成为具有例如具有CPU、ROM、RAM的微机等信号处理装置,进行非接触供电装置2的整体控制。
控制部26经由通信部23而与非接触供电装置2外部的装置,特别是在该情况下与车辆1(控制部17)之间进行数据通信。
另外,控制部26基于来自操作部24的操作输入信息而对基于送电部21的电磁波的送出动作进行控制。另外,控制部26基于外部气温传感器25检测出的外部气温的信息、经由通信部23从车辆1侧获取的信息而对基于送电部21的电磁波的送出动作进行控制。
此外,关于作为由控制部26执行的实施方式的具体处理,后文中重新进行说明。
这里,非接触供电装置2设置于具有车辆1的驻车空间的规定的充电设施。在非接触供电装置2中,送电部21的例如一部分或全部都埋设于驻车空间内的地中(参照图2A),从下侧对车辆1送出电磁波。
在车辆1中,对电池组11、受电部12等进行收容的电池组5配置于车辆1的后部的车室的地板下空间(参照图2A及图2B),以在电池组11的充电时使得受电部12的线圈和送电部21的线圈相对的方式使车辆1位于驻车空间内的规定位置。
图3是用于对实施方式中的电池组5的结构进行说明的图,图3A是电池组5的概略外观斜视图,图3B是从上方观察在图3A中的A-A’线的位置处沿水平方向对电池组5进行剖切所得的剖切模型的图,图3C是从左侧观察在图3B所示的B-B’线的位置处沿前后方向对电池组5进行剖切所得的剖切模型的图。
此外,图中的上下、左右、前后的各方向表示电池组5安装于车辆1时的方向。
在本例中,电池组5的外形形成为横长的近似长方体形状,该电池组5具有在外壳内构成电池组11的多个电池单元11a、接线盒14以及电源箱(S/B)18。电源箱18是在外壳内对受电部12以及充电部13进行收容的箱。
此外,图3B中示出了电池单元11a串联连接的例子,但电池组11也可以是至少一部分电池单元11a相对于其他电池单元11a并联连接的结构。
在本例的电池组5中,多个电池单元11a在左右方向上排列而成的电池列在前后方向上配置有2列(参照图3B),接线盒14和电源箱18在前后方向上的上述电池列之间配置于左右方向。如图3C所示,电源箱18位于比接线盒14靠下方的位置,位于与电池组5的外壳的下表面接近的位置。
在本实施方式的电池组5中,在各电池单元11a的附近配置有接收电磁波而发热的发热体10。在本例中,发热体10形成为片状,相对于电池组5的外壳内表面而大致粘贴于整个面上。
但是,在本例的情况下,在电池组5的外壳内表面中的上下的各表面,在接线盒14和电源箱18的附近的区域未配置发热体10(参照图3B)。这是因为考虑到下面这一点,即,温度较低的接线盒14的动作稳定性较高,另外,电源箱18的内部的受电部12至少接收电磁波而发热。
这里,在提高电池单元11a的升温效率这一点上,在电池组5内增大发热体10的一部分的厚度较为有效。在图3B中示出了如下例子,即,与构成电池组5的外壳的各面板间的间隙形成于电池组5的四角的角部X的情况对应,增大了该角部X处的发热体10的厚度。
此外,在实现升温效率的提高这一点上,还考虑了在与电池单元11a接近的场所增大发热体10的厚度。另外,在除了上述角部X以外的部位,在电池组5中产生外壳的间隙的部分增大发热体10的厚度的方式也较为有效。
另外,为了提高升温效率,还可以针对电池单元11a而设置用于进行送风的风扇。
在本例中,作为片状的发热体10,使用相对于PET(Polyethyleneterephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)的薄膜而形成(例如蒸镀)铝膜的结构。
该情况下的发热体10具有与照射的电磁波的规定的频带发生反应而提高发热效率的频率特性(对频率发热特性)。下面,将发热体10的发热效率这样提高的电磁波的频带记作“发热频带Bh”。
另一方面,作为受电部12,针对电磁波也具有规定的频率特性。即,具有与电磁波的规定的频带发生反应而提高发电效率的特性,下面,将受电部12的发电效率这样提高的电磁波的频带记作“发电频带Be”。
图4是用于对本例的发电频带Be和发热频带Bh的关系进行说明的图,上段示出了受电部12的频率特性F12以及发电频带Be,下段示出了发热体10的频率特性F10以及发热频带Bh。
如图所示,发电频带Be设为维持大于或等于恒定量的发电量的频带,发热频带Bh设为维持大于或等于恒定量的发热量(温度)的频带。在本例中,发电频带Be的频带宽度大于发热频带Bh的频带宽度。
在本例中,发热频带Bh的一部分相对于发电频带Be不重叠,发电频带Be的一部分相对于发热频带Bh不重叠。并且,在本例中,发热频带Bh的另一部分与发电频带Be重叠(图中,朝向左下方的斜线和朝向右下方的斜线的交叉区域)。
根据这样的发电频带Be和发热频带Bh的关系,能够通过从送电部21送出的电磁波的频率调整而对择一地进行充电和升温中的任一者的状态、和进行充电和升温这二者的状态进行切换。
具体而言,将从送电部21送出的电磁波的频率设为图5中示作“fs2”的频率、即发电频带Be和发热频带Bh的重叠频带中的频率,由此能够实现基于受电部12的发电量(对电池组11的供电量)和发热体10的发热量这二者提高的状态。另外,设为图中示作“fs3”的、发电频带Be中不与发热频带Bh重叠的频带中的频率,能够实现基于受电部12的发电量提高、且抑制发热体10的发热量的状态。并且,设为图中示作“fs1”的、发热频带Bh中不与发电频带Be重叠的频带中的频率,由此能够实现抑制基于受电部12的发电量、且提高发热体10的发热量的状态。
即,通过电磁波的频率调整,能够根据需要而单独控制充电和升温的启动/中断。
本实施方式的非接触供电装置2以上述的受电部12和发热体10的特性为前提而进行图6所示的充电以及升温所涉及的控制处理。
此外,非接触供电装置2的控制部26根据例如存储于上述ROM等规定的存储装置的程序而执行图6所示的处理。
首先,控制部26在步骤S101中等待充电开始指示。在本例中,车辆1的驾驶者等使用者通过例如经由设置于非接触供电装置2的操作部24的规定的操作输入而执行充电开始指示,因此在步骤S101中等待该规定的操作输入。
在判定为进行了上述规定的操作的输入、且存在充电开始指示的情况下,控制部26进入步骤S102而执行SOC获取处理、即执行经由通信部23而从车辆1的控制部17获取电池组11的SOC的处理,接下来在步骤S103中判定SOC是否大于或等于无需充电阈值THs。无需充电阈值THs至少设定为小于或等于“1”(100%)的值,控制部26通过步骤S103的处理而判定电池组11的SOC是否变为无需充电的程度的较高的值。
在步骤S103中判定为SOC大于或等于无需充电阈值THs的情况下,控制部26结束图6所示的处理。即,在该情况下,不对电池组11进行充电。
另一方面,在判定为不是SOC大于或等于无需充电阈值THs的情况下,控制部26执行步骤S104的电池温度获取处理、以及接下来的步骤S105的外部气温获取处理并进入步骤S106。步骤S104的电池温度获取处理是经由通信部23而从车辆1的控制部17获取表示电池组11的温度的电池温度的信息的处理,步骤S105的外部气温获取处理是基于外部气温传感器25的检测信号而获取外部气温的信息的处理。
在步骤S106中,控制部26判定电池温度是否小于或等于阈值THb且外部气温是否小于或等于阈值THa。此外,阈值THb和阈值THa可以是相同的值,也可以是不同的值。
如果电池温度小于或等于阈值THb且外部气温小于或等于阈值THa,则控制部26在步骤S107中对车辆1的控制部17经由通信部23而进行充电开始通知,在接下来的步骤S108中使送电部21开始进行基于频率fs2(参照图5)的电磁波的送出。
这里,车辆1的控制部17根据上述充电开始通知而开始进行基于充电部13的电池组11的充电。在该情况下,以频率fs2将电磁波送出,因此实现了针对电池组11的供电量和发热体10的发热量这二者提高的状态。
控制部26执行步骤S108的开始处理,与此相应地在执行步骤S109的低温时应对处理的基础上结束图6所示的处理。
另外,在此前的步骤S106中判定为不是电池温度小于或等于阈值THb且不是外部气温小于或等于阈值THa的情况下,控制部26在步骤S110中对控制部17进行充电开始通知,在接下来的步骤S111中使送电部21开始进行基于频率fs3(参照图5)的电磁波的送出。
由此,与无需电池组11的升温的情况对应,能够实现针对电池组11的供电量提高、且发热体10的发热量得到抑制的状态。即,主要能够实现仅进行电池组11的充电的状态。
控制部26执行步骤S111的开始处理,与此相应地在执行步骤S112的常温时应对处理的基础上结束图6所示的处理。
图7表示作为步骤S109的低温时应对处理而需要执行的各处理的次序。
首先,控制部26通过步骤S201和步骤S202的判定处理而等待电池温度高于阈值THb的状态、以及电池组11的充电完毕的状态中的任一者状态的到来。此外,在步骤S201中,经由通信部23而从控制部17获取电池温度的信息。另外,步骤S202的判定处理可以是控制部26基于从控制部17获取的SOC的信息而判定电池组11的SOC是否变为“1”的处理,或者也可以设为在控制部17将基于SOC而进行的充电完毕判定处理的结果通知给控制部26的情况下判定是否接收到该通知的处理。
控制部26能够根据在步骤S202中判定为充电完毕的情况而结束图7所示的低温时应对处理。此外,省略了图示,但控制部26在判定为充电完毕的情况下停止基于送电部21的电磁波的送出。
另一方面,在步骤S201中判定为电池温度高于阈值THb的情况下,作为步骤S203的频率变更处理,控制部26对送电部21进行将送出的电磁波的频率从频率fs2变更为频率fs3的指示。
并且,在接下来的步骤S204中,控制部26等待充电的完毕,在充电完毕的情况下,能够结束图7所示的低温时应对处理。
这样,在与低温时对应地开始进行充电和升温这二者的情况下,在对电池组11进行充电的期间因升温而使得电池温度高于恒定值时,基于发热体10的发热得到抑制,向主要仅进行充电的状态转换。由此,能够实现对电池组11过度升温的防止。
图8表示作为步骤S112的常温时应对处理而需要执行的各处理的次序。
在图8中,控制部26通过步骤S301和步骤S302的判定处理而等待电池温度小于或等于阈值THb的状态、和电池组11的充电完毕的状态的任一者状态的到来。此外,与此前的步骤S201相同,在步骤S301中,经由通信部23从控制部17获取电池温度的信息。
在步骤S302中判定为充电完毕的情况下,控制部26结束图8所示的常温时应对处理。
另一方面,在步骤S301中判定为电池温度小于或等于阈值THb的情况下,作为步骤S303的频率变更处理,控制部26对送电部21进行将送出的电磁波的频率从频率fs3变更为频率fs2的指示。
并且,在接下来的步骤S304中,控制部26等待充电的完毕,在充电完毕的情况下结束图8所示的常温时应对处理。
这样,在与常温时(非低温时)对应地仅开始进行充电的情况下,在电池温度在对电池组11进行充电的期间降低至小于或等于恒定值时,提高了基于发热体10的发热量,向进行充电和升温这二者的状态转换。由此,能够维持因在电池组11的充电中产生的气温的降低而引起的电池组11的充电效率下降的状态,能够实现对充电时间延长的防止。
这里,对于非接触供电装置2,例如通过经由操作部24的操作输入等还能够设定充电后的车辆1的出发时刻。此时,如果从充电完毕起直至出发时刻为止的时间较长,则直至出发时刻的到来为止电池温度会降低,电池组11的输出特性有可能会变差。即,在该情况下,在出发时刻,在电池组11的输出特性不良的状态下使车辆1起步,有可能使得驾驶者的舒适性受损。
考虑到这一点,作为步骤S109的低温时应对处理,还能够如图9所示进行变更。
此外,在下面的说明中,对已经说明完毕的部分相同的部分标注相同的标号并标注相同的步骤编号而将说明省略。另外,在该情况下,例如与上述的充电开始指示一起对控制部26指示出发时刻的信息。
如图9所示,在步骤S202或S204的任一步骤中判定为充电完毕的情况下,该情况下的控制部26执行步骤S401以后的处理。
控制部26通过步骤S401和步骤S402的判定处理而等待至电池温度小于或等于阈值THb的条件、以及到达出发时刻的条件的任一条件满足。
在步骤S402中判定为到达出发时刻的情况下,结束图9所示的低温时应对处理。
另一方面,在步骤401中判定为电池温度小于或等于阈值THb的情况下,控制部26进入步骤S403而开始进行对送电部21的基于频率fs1的电磁波的送出。即,在电池温度在充电完毕后再次降低至小于或等于阈值THb的情况下,主要向仅进行升温的状态转换。
根据执行步骤S403的开始处理的情况,控制部26使处理进入步骤S404。通过步骤S404和步骤S405的判定处理,控制部26等待至电池温度高于阈值THb的条件、以及到达出发时刻的条件的任一条件满足为止,在步骤S405中判定为到达出发时刻的情况下,结束图9所示的低温时应对处理。
另一方面,在步骤404中判定为电池温度高于阈值THb的情况下,控制部26进入步骤S406而对送电部21指示电磁波的送出的停止,在此基础上返回至步骤S401。由此,针对电池温度的再次升高,停止基于频率fs1的电磁波的送出。而且,此后在电池温度再次降低的情况下,通过频率fs1的电磁波的送出而进行升温。
此外,在步骤S401、S404的判定处理中,还能够使用与阈值THb不同的阈值。
图10表示与设定出发时刻的情况对应的步骤S112的常温时应对处理。
在步骤S302或S304的任一步骤中判定为充电完毕的情况下,该情况下的控制部26执行步骤S401以后的处理(S401~S406)。关于步骤S401以后的处理已经进行了说明,因此避免重复的说明。
此外,在设定出发时刻的情况下,还能够以使得充电在即将到达出发时刻之前完毕的方式对充电开始定时进行控制。在该情况下,还能够设为不需要进行上述那样的充电完毕后的升温。
这里,上述说明中举出了仅使用1种发热体10的例子,但也可以组合使用发热频带Bh不同的大于或等于2种的发热体10。
例如,根据发热体10的材质等,作为针对电磁波的频率特性,还考虑了如图11所示发热频带Bh狭窄。因此,以发热频带Bh这样狭窄的情况为前提,组合使用具有图12所示的发热频带Bh-1的发热体10-1、以及具有发热频带Bh-2的发热体10-2。
在该情况下,发热体10-1的发热频带Bh-1设为比发热体10-2的发热频带Bh-2更靠低频域侧的频带,发热频带Bh-2的上限频率低于受电部12的发电频带Be的上限频率。发热频带Bh-1相对于发电频带Be不重叠,发热频带Bh-2的一部分相对于发电频带Be重叠。
在组合使用这样的发热体10-1和发热体10-2的情况下,将电磁波的频率设为图中的频率fs2(与发热频带Bh-2的发电频带Be重叠的频带的频率)、频率fs3(不与发电频带Be中的发热频带Bh-2重叠的频带的频率),由此能够实现分别进行充电和升温这二者的状态、主要仅进行充电的状态。另外,将电磁波的频率设为图中的频率fs1(发热频带Bh-1内的频率),由此能够实现主要仅进行升温的状态。
图13表示发热体10-1和发热体10-2的配置例。
考虑将发热体10-1和发热体10-2这样配置为例如格子状等而进行交替配置。这样的交替配置例如在充电时和非充电时使得升温效率相同的情况等下较为有效。
或者,通过对发热频带Bh不同的发热体10进行组合,还能够获得下面这样的优点。
例如,组合使用具有图14所示的发热频带Bh-1’的发热体10-1’、具有发热频带Bh-2’的发热体10-2’。如图所示,发热频带Bh-1’的下限频率低于发热频带Bh-2’的下限频率,一部分与发热频带Bh-2’重叠。
发热频带Bh-2’的上限频率低于发电频带Be的上限频率,其整体与发电频带Be的一部分重叠。根据这样的发热频带Bh-2,在该情况下,在发热频带Bh-1’相对于发热频带Bh-2’重叠的频带中,发热频带Bh-1’、发热频带Bh-2’以及发电频带Be这三者重叠。
在组合使用上述这样的发热体10-1’和发热体10-2’的情况下,将电磁波的频率设为图中的频率fs2(发热频带Bh-1’、发热频带Bh-2’以及发电频带Be重叠的频带的频率)、频率fs3(不与发电频带Be中的发热频带Bh-2’重叠的频带的频率),由此能够实现分别进行充电和升温这二者的状态、主要仅进行充电的状态。另外,将电磁波的频率设为图中的频率fs1(不与发热频带Bh-1’中的发热频带Bh-2’重叠的频带中的频率),由此能够实现主要进行升温的状态。
而且,在该情况下,如果将电磁波的频率设为图中的频率fs4(在发电频带Be中只有发热频带Bh-2’重叠的频带的频率),则与设为频率fs2的情况相比,基于发热体10-1’的发热量得到抑制。即,关于充电中的升温,能够在设为频率fs2的情况下和设为频率fs4的情况下使升温效率变化。
此外,图14中举出了如下例子,即,利用2种发热体10分为两个阶段而使升温效率变化,但也可以采用如下结构,即,利用大于或等于3种的发热体10分为大于或等于三个的阶段而使升温效率变化。
另外,在上述说明中举出了关于充电中的升温分阶段地使升温效率变化的例子,但关于非充电中的升温也能够分阶段地使升温效率变化。
如上述说明,实施方式的车辆(1)具有:二次电池(电池组11);受电部(同12),其接收电磁波而进行发电;充电部(同13),其基于利用受电部获得的电力而对二次电池进行充电;发热体(同10、10-1、10-1’、10-2、10-2’),其接收电磁波而进行发热;以及电池升温部(电池组5),其将发热体作为热源而使二次电池升温。
而且,在将使得受电部的发电效率提高的电磁波的频带设为发电频带、且将使得发热体的发热效率提高的电磁波的频带设为发热频带时,发热频带的一部分相对于发电频带不重叠,发电频带的一部分相对于发热频带不重叠。
由此,将电磁波的频率调整为与发热频带中的发电频带不重叠的频率,由此能够实现抑制受电部的发电量、且提高发热体的发热量的状态,并且通过将电磁波的频率调整为与发电频带中的发热频带不重叠的频率,能够实现提高受电部的发电量、且抑制发热体的发热量的状态。
因此,作为利用送电部送出的电磁波而能够实现车辆所具有的二次电池的充电和升温的车辆充电系统,能够实现不使车辆位移而能够择一地执行充电和升温的系统。
另外,在实施方式的车辆中,发热体的发热频带的另一部分与发电频带重叠。
由此,将电磁波的频率调整为发热频带和发电频带的重叠频带中的频率,由此能够实现使得发热量和发电量这二者提高的状态。
因此,能够实现如下非接触供电系统,即,该非接触供电系统能够切换择一地进行充电和升温中的任一者的状态、以及进行充电和升温这二者的状态。
并且,在实施方式的车辆中,发热体形成为片状。
发热体形成为片状,由此能抑制用于升温的追加结构部件的厚度。
因此,能够实现电池升温部的小型化、轻量化。
另外,在实施方式的车辆中,发热体通过在聚对苯二甲酸乙二醇酯的薄膜上形成铝膜而形成。
上述发热体的发热效率优异,适合作为电池升温部的热源。
因此,能够实现电池升温部的升温效率的提高。
另外,在实施方式的车辆中,电池升温部具有发热频带不同的多个发热体作为热源。
由此,能够实现相对于电磁波的频率的电池升温特性的设定自由度的提高。
例如,如上述例子所示,即使在使用发热频带狭窄的发热体的情况下,也能够实现进行升温的频带的扩展。
或者,能够分阶段地对升温效率进行控制。
另外,实施方式的非接触供电装置(同2)是针对车辆进行非接触供电的非接触供电装置,具有:送电部(同21),其将电磁波送出;以及控制部(同26),其基于温度信息而使送电部送出的电磁波的频率变化。
由此,车辆具有:受电部,其接收电磁波而进行发电;充电部,其基于利用受电部而获得的电力对二次电池进行充电;发热体,其接收电磁波而发热;以及电池升温部,其以发热体为热源而使二次电池升温,其中,与发热体的发热频带的一部分相对于受电部的发电频带不重叠、且发电频带的一部分相对于发热频带不重叠的情况对应地,基于温度信息而能够择一地进行充电和升温。
通过电磁波的频率切换而实现充电和升温的切换,因此能够实现如下系统,即,不使车辆位移而能够择一地执行充电和升温。
并且,在实施方式的非接触供电装置中,在车辆设置有基于电磁波而被充电的二次电池,控制部基于温度信息以及从车辆获取的二次电池的充电率信息而设定频率。
由此,能够基于充电率、温度而择一地切换为充电和升温。
因此,能够进行与充电率、温度相应的适当的二次电池的充电、以及温度调整。
另外,在实施方式的非接触供电装置中,在车辆设置有电池升温部,该电池升温部以接收电磁波而发热的发热体作为热源而使二次电池升温,控制部在二次电池的充电完毕之后基于温度信息并利用送电部将使得发热体发热的频率的电磁波送出。
由此,在充电完毕后的车辆放置时间较长且二次电池为低温时,能够使二次电池升温。
因此,能够实现在使得二次电池达到实现良好的输出特性的温度的状态下使车辆起步,能够实现驾驶者的舒适性的提高。
此外,本发明并不限定于上述说明的具体例,可以考虑多种变形例。
例如,以上举例示出了采用共鸣方式作为非接触供电方式的情况,但也可以采用电磁感应方式、电波接收方式等其他非接触供电方式。
另外,并非必须并行进行二次电池的充电和升温。例如,即使在以单体的方式而使用具有图12所示的发热频带Bh-1的发热体10-1的情况下,也能够通过交替地进行升温和充电而实现对因低温引起的充电效率的降低的防止、且进行充电。
Claims (8)
1.一种车辆,其具有:
二次电池;
受电部,其接收电磁波而进行发电;
充电部,其基于利用所述受电部获得的电力而对所述二次电池进行充电;
发热体,其接收电磁波而发热;以及
电池升温部,其将所述发热体作为热源而使所述二次电池升温,
在将使得所述受电部的发电效率提高的所述电磁波的频带设为发电频带、且将使得所述发热体的发热效率提高的所述电磁波的频带设为发热频带时,所述发热频带的一部分相对于所述发电频带不重叠,所述发电频带的一部分相对于所述发热频带不重叠。
2.根据权利要求1所述的车辆,其中,
所述发热体的所述发热频带的另一部分与所述发电频带重叠。
3.根据权利要求1或2所述的车辆,其中,
所述发热体形成为片状。
4.根据权利要求3所述的车辆,其中,
在由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的薄膜上对铝膜进行成膜而形成所述发热体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆,其中,
所述电池升温部具有所述发热频带不同的多个所述发热体作为所述热源。
6.一种非接触供电装置,其对车辆进行非接触供电,其中,
所述非接触供电装置具有:
送电部,其将电磁波送出;以及
控制部,其基于温度信息而使所述送电部送出的电磁波的频率变化。
7.根据权利要求6所述的非接触供电装置,其中,
在所述车辆设置有基于所述电磁波而被充电的二次电池,
所述控制部基于所述温度信息、以及从所述车辆获取的所述二次电池的充电率信息而设定所述频率。
8.根据权利要求7所述的非接触供电装置,其中,
在所述车辆设置有电池升温部,该电池升温部将接收所述电磁波而发热的发热体作为热源,使所述二次电池升温,
所述控制部在所述二次电池的充电完毕之后,基于所述温度信息并利用所述送电部将使得所述发热体发热的频率的所述电磁波送出。
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